Поскольку технические принципы и конкретный маршрут исследований были ясны, 54-й Научно-исследовательский институт электроники действовал довольно быстро.
Этому также способствовало то, что институт уже много лет занимался разработками в области наземной мобильной связи, и два вида оборудования связи на шасси транспортных средств, являющиеся на данный момент самыми важными проектами, фактически уже вступили в стадию тестирования.
Просто спутниковая связь в Китае, из-за ограниченного количества и характеристик собственных спутников связи, всегда была ограничена в своих возможностях.
Получив запрос на проект от Чан Хаонаня, 54-й институт всего за три недели завершил аппаратную модернизацию четырёх опытных машин, наделив их полными функциями приёма-декодирования-хранения-кодирования-ретрансляции, что сделало их настоящими узлами обработки данных сетевого кодирования.
Только для удобства тестирования модули декодирования и кодирования были спроектированы так, чтобы их можно было физически полностью отключить, чтобы свести к минимуму влияние дополнительного оборудования на производительность контрольной группы.
Что касается программы для шифрования и дешифрования информации...
Это уж точно не проблема.
Чан Хаонань ранее уже проводил тестирование в проводной сети, достаточно было немного изменить тогдашнюю программу.
Для сравнения, Чжэцзянский университет, хоть и действовал не медленно, но не имел в своём распоряжении лишних стратосферных дирижаблей.
Будь то создание новых или спуск уже находящихся в небе для сбора метеорологических данных, всё требовало времени.
Прогресс немного отстал.
Однако Чан Хаонань не собирался из-за этого менять планы.
Для проверки принципа не имеет значения, в небе или на земле.
Поэтому, после того как четыре модернизированных ретрансляционных автомобиля связи прошли приёмку, Чан Хаонань отправил их в заданный район тестирования, расположенный в западной части Внутренней Монголии.
Что касается того, почему именно Внутренняя Монголия...
Потому что у группы "Факел" здесь есть огромное экспериментальное поле.
Поскольку товарищ Чжуан Бинчан ещё не смог разработать люцерну и сою, отвечающие требованиям, а сам Чан Хаонань ещё не нашёл полимерный материал, способный обеспечить песку достаточную прочность на сдвиг, это поле пока не начало по-настоящему использоваться.
Но поскольку право пользования принадлежит группе "Факел", а в радиусе нескольких сотен километров нет крупных населённых пунктов, получить разрешение на тестирование радиопередачи было легко.
Единственная проблема заключалась в том, что в 2002 году ещё не было той обширной сети автомагистралей, которая появилась позже по всей стране, особенно в относительно отдалённых районах центрального и западного регионов.
Поэтому четыре машины сначала были доставлены из Пекина по железной дороге в столицу Внутренней Монголии, город Цинчэн, а затем своим ходом преодолели сотни километров по горам и рекам, потратив на это в общей сложности около недели.
Разумеется, за весь процесс отвечали специальные сотрудники группы "Факел" и 54-го института, и Чан Хаонаню не нужно было лично сопровождать машины —
его рабочий график не позволял тратить столько времени на дорогу.
Как главный руководитель проекта, Чан Хаонань прилетел в аэропорт Бикэци города TMTZQ за день до начала испытаний.
А на следующее утро пересел на вертолёт Z-12, принадлежащий поисково-спасательной бригаде ВВС Пекинского военного округа, и прибыл на аэродром авиации общего назначения недалеко от места проведения испытаний.
Когда вертолёт приземлился, У Вэй и другие, прибывшие сюда раньше, уже ждали возле вертолётной площадки.
Аэродромы авиации общего назначения в основном обслуживают различные типы вертолётов, а также небольшие самолёты, такие как Y-5.
Условия на площадке, естественно, были намного хуже, чем в обычных гражданских аэропортах.
Даже взлётно-посадочная полоса и перрон представляли собой неукреплённый грунт, лишь уплотнённый.
А у Чан Хаонаня до этого не было большого опыта полётов на вертолётах.
Поэтому, убедившись, что вертолёт остановился, он первым делом выпрыгнул из кабины.
И тут же был ослеплён пылью, которая ещё не успела полностью осесть на землю...
К счастью, встречающие находились на некотором расстоянии и в этот момент спешили подойти, поэтому не заметили этого небольшого конфуза Чан Хаонаня.
"Докладываю, Чан Цзун."
У Вэй подошёл к Чан Хаонаню:
"В соответствии с ранее утверждённым планом, все четыре опытных автомобиля прошли полную проверку и ждут только Вашего официального приказа о начале тестирования!"
Позади него, на некотором расстоянии, четыре автомобиля связи на шасси SX2190 стояли попарно под двумя навесами из маскировочной ткани.
Глядя на несколько запылённых лиц перед собой, Чан Хаонань глубоко вздохнул, с некоторым чувством подошёл на два шага ближе и пожал руку У Вэю:
"Спасибо за ваш труд."
Вслед за взглядом последнего, У Вэй опустил глаза на свою одежду, уже покрытую слоем пыли:
"Да ладно... Это ещё что..."
"Мы почти десять месяцев в году проводим в командировках, чего только не видели... Уже привыкли."
Сказав это, он смахнул с одежды прилипшую пыль.
Но эффект был явно не очень.
Поэтому он решил сменить тему:
"Чан Цзун, сотрудники аэродрома оставили для Вас обед, как Вы смотрите..."
Чан Хаонань утром почти не ел, а сейчас уже было после полудня, и он действительно чувствовал лёгкий голод.
Но, взглянув на четыре машины для тестирования, у которых уже были развёрнуты антенны в форме дисков, он всё же решил, что нельзя терять время:
"Дайте мне с собой контейнер с едой, перекушу во время тестирования, когда будет свободная минутка..."
"..."
Четыре ретрансляционные машины связи, в соответствии с планом тестирования от простого к сложному, начнут с взаимного расстояния в 5 километров, постепенно увеличивая расстояние с шагом в 5 километров, и так до максимального расстояния в 30 километров.
Из-за влияния высоты антенны и кривизны Земли, максимальное расстояние прямой связи для этого типа машин связи составляет 30 километров.
Для больших расстояний потребовались бы средства тропосферной связи.
Что, наоборот, не способствовало бы проведению сегодняшнего тестирования.
После того, как Чан Хаонань официально отдал приказ о начале тестирования, машины номер два, три и четыре по очереди покинули стоянку и направились на запад по грунтовой дороге.
А машине номер один, как источнику сигнала, не нужно было менять положение, и в этот момент несколько технических специалистов уже начали устанавливать мачту для увеличения высоты антенны.
Для первоначального теста связи на расстоянии 5 километров она не требовалась.
Но в дальнейшем была необходима.
Через несколько минут Чан Хаонань вместе с У Вэем вошли в кабину машины номер один.
На самом деле, диспетчерская вышка аэропорта выделила комнату для совещаний в качестве центра управления тестированием.
Однако, чтобы как можно быстрее увидеть результаты, Чан Хаонань всё же решил лично сесть в машину.
……
Несмотря на плохое состояние грунтовой дороги, сто с небольшим километров для автомобилей, в конце концов, не такое уж большое расстояние.
Примерно через полчаса машина номер четыре, находившаяся на самом большом расстоянии, сообщила, что прибыла на заданную позицию в 15 километрах.
Итак.
Первый раунд тестирования официально начался.
Сначала, естественно, контрольная группа.
То есть в соответствии с традиционным режимом ретрансляции, ретрансляционная станция только принимает и передаёт данные, но не обрабатывает их.
"Все машины на позициях!"
В радиоприёмнике раздался голос Фу Минъи, руководителя полевых испытаний:
"Машина номер один, начинайте передачу данных!"
В одно мгновение в изначально несколько шумном салоне автомобиля остались только гул работающих кондиционера и оборудования связи, а также дыхание четырёх человек, включая Чан Хаонаня.
Данные, используемые для тестирования, были заранее подготовлены Чан Хаонанем, поэтому оператору не нужно было ничего вводить на месте.
Достаточно было выбрать контент в интерфейсе управления и отправить его.
Однако, программа всё-таки была написана в спешке менее чем за месяц, поэтому о таких вещах, как UI-взаимодействие, можно было не думать.
Не говоря уже о других, даже сам Чан Хаонань, глядя на несколько примитивный интерфейс, с трудом сдерживался.
К счастью, основные функции были вполне полноценными.
Вскоре передача данных постепенно приблизилась к концу.
Несомненно, даже не глядя на конкретные результаты, по одному только ощущению можно было понять, что результат не обнадёживает.
Пропускная способность сети - это не "средняя скорость интернета" в обычном понимании, и метод тестирования заключается не в передаче файла определенного объема данных с последующим делением на затраченное время, а в отправке определенного количества кадров с определенной скоростью и подсчете кадров, переданных тестируемым устройством.
Если эти два значения равны, то скорость передачи увеличивается и тест повторяется до тех пор, пока количество принятых кадров не станет меньше количества отправленных, соответствующая скорость и будет пропускной способностью сети.
Поэтому можно считать, что чем короче время тестирования, тем хуже результат.
Кроме того, нетрудно заметить, что, хотя результат, полученный таким способом тестирования, представляет собой единицу пропускной способности в байтах в секунду, он связан не только с полосой пропускания.
Более важным фактором на самом деле является стабильность.
"1,4 килобайта в секунду..."
Практически в тот момент, когда на экране появилась цифра, У Вэй подсознательно произнёс её вслух.
Даже в начале 21 века это был медленный, потрясающий до глубины души результат.
Как он и предполагал ранее, при использовании машин связи для многоскачковой передачи в сложных условиях наземной передачи ничего хорошего не выйдет.
На самом деле, пропускная способность, измеренная на машине номер два, достигала более 170 килобайт в секунду.
На машине номер три оставалось около 30 килобайт в секунду...
А на машине номер четыре осталось всего 1,4 килобайта в секунду.
Достаточно, чтобы увидеть разрушительное влияние увеличения количества ретрансляционных узлов на скорость передачи.
Конечно, такой ошеломляющий результат действительно был частным случаем, вызванным сильными естественными помехами в данной местности.
Но общая тенденция верна.
"Включите функции кодирования и декодирования на всех машинах и повторите тест!"
Чан Хаонань записал данные эксперимента, а затем отдал приказ по рации.
Для него чем хуже результат контрольной группы, тем ближе к успеху.
Однако всё это при условии, что.
Экспериментальная группа действительно сможет получить лучший результат.
……
Когда вентиляторы охлаждения стойки снова загудели, второе испытание официально началось.
Теоретически, после включения функций кодирования и декодирования пропускная способность сети должна приблизиться к пределу Шеннона.
Хотя на практике на неё по-прежнему будут влиять многие факторы, в любом случае результат должен быть значительно лучше, чем раньше.
И процесс тестирования, как и ожидалось, оправдал надежды.
Продолжительность была в несколько раз больше, чем в первый раз.
Хотя качество результата и продолжительность времени связаны лишь положительной корреляцией, а не прямой пропорциональностью, это, по крайней мере, хороший знак.
Только через десять с лишним минут на экране, как и в прошлый раз, появилось число, представляющее пропускную способность машины номер четыре.
"6,8 килобайт в секунду!"
Этот результат заставил глаза У Вэя загореться.
Надо понимать, что сами по себе эти цифры не отражают реальный уровень его машины связи.
Но величина улучшения была абсолютно реальной.
Почти в 5 раз!
Он нисколько не сомневался, что если в их продукции будет применена эта технология, то даже через 5 или даже 10 лет её характеристики не устареют полностью...
"Чан Цзун, это..."
Он взволнованно посмотрел на Чан Хаонаня, собираясь выразить свои поздравления.
Но, начав говорить, он обнаружил, что выражение лица собеседника... кажется не очень радостным.
"Что-то не так..."
Чан Хаонань слегка нахмурился, его взгляд был прикован к результату на экране, и он пробормотал.
Слегка странная реакция сбила У Вэя с толку:
"Не так... что не так?"
"..."
В ответ ему последовало молчание.
Спустя некоторое время Чан Хаонань тихим голосом, то ли разговаривая сам с собой, то ли отвечая на вопрос, произнёс:
吴威 - Ву Вэй - мужской
“我之前在有线网络内测试，结果就没下过15倍……怎么这次的效果就直接减弱了三分之二呢？”
听到这句话，吴威差点被自己的口水给呛到——
好家伙，这意思是嫌五倍的提升还不够大呗？
第1014章被忽略的广播效应
"Чан Цзун, я думаю, вам не стоит так волноваться..."
Немного потерявший самообладание У Вэй начал утешать:
"Скорость передачи и стабильность беспроводной системы изначально не могут сравниться с проводной, поэтому немного худший результат... должно быть, это нормально, верно?"
"Неправильно!"
Однако Чан Хаонань в ответ решительно покачал головой:
"Скорость передачи беспроводной системы действительно ниже, чем у проводной, но в нашем тесте мы контролировали способ передачи, и экспериментальная, и контрольная группы использовали беспроводную передачу, поэтому не должно быть разницы в кратности увеличения."
"Что касается стабильности..."
Он немного помолчал, поднял голову и серьёзным взглядом посмотрел на У Вэя:
"Если анализировать с этой точки зрения, то для способа передачи с меньшей стабильностью улучшение, обеспечиваемое технологией сетевого кодирования, должно быть ещё более очевидным."
"В любом случае, улучшение менее чем в 5 раз... определённо где-то есть проблема..."
"..."
У Вэй очень хотел возразить против описания "всего лишь в пять раз", но, видя серьёзное лицо Чан Хаонаня, совершенно не похожее на шутку, он проглотил слова, которые уже были на кончике языка.
На некоторое время ход тестирования остановился.
Июнь на западе.
Ясный солнечный день.
И снова после полудня.
Несмотря на установленный кондиционер, в салоне автомобиля всё равно было неизбежно душно.
Только что все были сосредоточены на тестировании и не замечали этого, но сейчас это начало вызывать некоторое раздражение.
Даже Чан Хаонань не избежал некоторого влияния.
В общем, он не смог сразу понять, в чём проблема.
Главным образом потому, что на беспроводную связь влияет слишком много факторов.
Это похоже на проектирование самолётов: люди применяют инженерный опыт, но на самом деле многие принципиальные моменты ещё не до конца поняты.
Поэтому иногда действительно приходится учитывать вероятность недовольства духа машины...
"Перезагрузите оборудование и проведите эксперимент ещё раз."
Поскольку размышления не принесли результата, Чан Хаонаню оставалось только прибегнуть к высшему мастерству ремонта электронных устройств —
перезагрузке.
Кто знает, может быть, только что произошёл несчастный случай.
Его команда была быстро передана по радио на все тестовые автомобили.
Технические специалисты уже привыкли к таким вещам.
Итак, после некоторых усилий были быстро измерены новые данные контрольной и экспериментальной групп.
Результаты немного отличались от предыдущих.
Но изменения были незначительными.
Соответственно, 1,6 и 7,4 килобайта в секунду.
И снова результат менее чем в пять раз.
Если присмотреться, то даже немного хуже, чем в первый раз...
Глядя на цифры на экране перед собой, Чан Хаонань чувствовал, как пульсируют вены на его лбу.
Он использовал систему только в процессе разработки алгоритма, и этот процесс давно закончился.
Сейчас уже этап инженерных испытаний, и система, естественно, не предоставляет послепродажного обслуживания.
И у него нет ни малейшего представления о том, в чём проблема, и он не соответствует основным требованиям для запуска системы...
"Чан Цзун, наши следующие шаги..."
У Вэй в основном занимался наземной односкачковой связью, поэтому в душе считал, что этот результат уже вполне приемлем, и совершенно не нужно так придираться к себе.
Однако он, конечно, не мог сказать это прямо, поэтому лишь с некоторой нерешительностью спросил Чан Хаонаня, что делать дальше.
Тот посмотрел на время и понял, что ход тестирования не может быть постоянно заблокирован на этом этапе.
Два повторных результата были такими же, что указывало на воспроизводимость проблемы.
Это не было вызвано случайными помехами.
С другой стороны, раз есть 5-кратное улучшение, значит, в принципе, применение комбинации MRD и сетевого кодирования к многоскачковой связи осуществимо.
Что касается того, почему только в пять раз, это можно будет изучить позже, вернувшись обратно.
"Пусть автомобили переместятся и продолжат тестирование на расстоянии 10 километров..."
Отдавая приказ, он на ходу записал проблему и несколько предполагаемых причин в блокнот, лежавший рядом.
У Вэй, услышав это указание, тоже вздохнул с облегчением и быстро скомандовал остальным трём автомобилям занять следующие тестовые позиции.
А Чан Хаонань сел рядом и снова погрузился в раздумья.
Дальше последовало долгое ожидание...
Спустя неизвестно сколько времени, он внезапно услышал голос У Вэя рядом:
"Первый автомобиль, отрегулируйте угол антенны, поверните вправо на 5°30'..."
Очевидно, что в этот момент все автомобили связи уже прибыли на запланированные позиции второго этапа и готовились к финальной наладке перед тестированием.
"Угол антенны..."
На мгновение в голове Чан Хаонаня промелькнула вспышка озарения, как будто он ухватился за что-то важное.
По логике вещей, из-за относительно слабой направленности беспроводной связи такая незначительная регулировка антенны на несколько градусов вряд ли может оказать какое-либо существенное влияние на качество связи.
Регулировка проводилась только для контроля переменных, чтобы обеспечить строгость тестирования.
В некотором роде это профессиональный инстинкт инженера.
Однако, если сейчас задуматься, это дало Чан Хаонаню новую идею.
"Чан Цзун?"
У Вэй только что услышал, как Чан Хаонань повторил слова "угол антенны", и подумал, что в его действиях есть какая-то проблема, поэтому поспешно посмотрел на последнего вопросительным взглядом.
"Всё в порядке, продолжайте тестирование!"
Чан Хаонань тут же воспрял духом.
Его идея как раз нуждалась в результатах следующих нескольких тестов для проверки.
...
Поскольку это была уже третья операция, команда испытателей уже хорошо освоила весь процесс.
Эффективность была намного выше, чем в предыдущие два раза.
На расстоянии 10 километров скорость контрольной группы осталась прежней.
1,5 килобайта в секунду.
Однако в ситуации с экспериментальной группой произошли огромные изменения —
10,3 килобайта в секунду.
Когда был получен этот результат, У Вэй широко раскрыл глаза и замер на месте.
"Я..."
Ругательство почти сорвалось с языка, но он всё же сумел сдержаться:
"Семь... в семь раз?"
По сравнению с результатами тестирования на расстоянии пяти километров, на этот раз изменения кажутся незначительными, но очевидно указывают на одно —
Чан Хаонань только что был прав.
Пять раз — это действительно не предел.
Вот только сбивает с толку то, что с увеличением расстояния эффект стал ещё лучше...
Надо знать, что основная дальность прямой связи, для которой разрабатывались дивизионные машины связи пятьдесят четвёртого НИИ, составляет 5-15 километров.
Поэтому результатам в этом диапазоне он уделял наибольшее внимание.
"Чан Цзун, нужно ли повторить ещё раз?"
Спустя долгое время У Вэй оправился от шока.
Чан Хаонань поднял руку, посмотрел на часы и прикинул в уме время:
"Повторите ещё раз, побыстрее, и сразу переходите к тестированию на 15 километрах..."
……
Последующие результаты тестирования качественно полностью совпали с ожиданиями Чан Хаонаня —
С увеличением расстояния связи пропускная способность сети контрольной группы начала заметно снижаться.
А экспериментальная группа продолжала расти вопреки тенденции.
Когда расстояние между четырьмя машинами достигло 30 километров, измеренная пропускная способность на четвёртой машине достигла 17,3 килобайта в секунду.
С точки зрения абсолютной скорости, конечно, всё ещё не быстро.
Можно даже сказать, очень медленно.
Однако по сравнению с контрольной группой, кратное увеличение в основном приблизилось к уровню, который Чан Хаонань ранее наблюдал при тестировании в проводной сети.
19,7 раза.
Более того, после применения новой технологии пропускная способность сети, измеренная после трёх ретрансляций (первая машина также считается ретранслятором), снизилась всего примерно на 15% по сравнению с одной ретрансляцией.
Потери при ретрансляции были практически сведены к минимуму!
"Фух—"
Чан Хаонань, полностью подтвердив свою догадку, наконец вздохнул с облегчением.
Для большинства научных работ самая мучительная часть — это выявление проблемы из хаоса улик.
И как только этот шаг пройден, последующее решение проблемы становится относительно лёгким.
По крайней мере, на психологическом уровне.
Немного передохнув, Чан Хаонань отдал по радио новую команду:
"Всем машинам внимание, на сегодня тестирование закончено, готовимся к свёртыванию..."
Этими заключительными задачами, естественно, занимались специально назначенные люди, и ни ему, ни У Вэю не нужно было заниматься этим лично.
Поэтому последний, воспользовавшись этой свободной минутой, задал Чан Хаонаню вопрос, который у него возник ещё раньше:
"Чан Цзун, почему с увеличением расстояния связи эффект передачи с использованием технологии сетевого кодирования стал ещё лучше?"
"Из-за эффекта широковещательной передачи..."
С этими словами Чан Хаонань толкнул дверь и вышел из кабины, а затем нашёл место с наветренной стороны, чтобы насладиться свежим вечерним ветром после захода солнца.
Хоть и с привкусом песка, но всё же намного лучше, чем в душной кабине управления.
В этом и заключается преимущество внутренних районов средних и высоких широт.
Как бы жарко ни было днём, как только солнце скрывается, температура сразу же падает.
"Широковещательный эффект?"
У Вэй немного подумал, но не нашёл этого ключевого слова в своей голове.
"А... верно, этот термин я только что придумал, так что неудивительно, что ты его не слышал..."
Чан Хаонань кивнул и ответил:
"То есть, вся информация на физическом уровне беспроводной сети передаётся через электромагнитные волны в беспроводной среде, что приводит к тому, что несколько принимающих узлов могут одновременно прослушивать электромагнитный сигнал, передаваемый одним передающим узлом. И наоборот, информация, отправленная несколькими передающими узлами, также может быть одновременно принята одним приёмником."
"Это приводит к тому, что пакетные данные соседних узлов создают "самоинтерференцию" для данных текущего узла в одном и том же потоке трафика, а большинство систем беспроводной связи позволяют только одному источнику передавать информацию в одно и то же время, или подавляют наложенные сигналы от других источников как помехи, что приводит к значительному снижению фактической пропускной способности беспроводных многоузловых сетей по сравнению с проводными сетями..."
"Когда расстояние между несколькими машинами увеличивается, самоинтерференция, вызванная широковещательным эффектом, ослабевает, поэтому наблюдаемая пропускная способность, наоборот, увеличивается."
Но такое объяснение не полностью устранило недопонимание У Вэя:
"Но... в контрольной группе должен быть такой же эффект?"
"Разумеется."
Чан Хаонань заложил руки за спину, приняв вид большого босса:
"Но основным фактором, влияющим на пропускную способность сети контрольной группы, является задержка передачи, вызванная повторной отправкой пакетов, а самоинтерференция не оказывает на неё большого влияния."
"А после применения технологии сетевого кодирования доля задержки передачи уступает место задержке обработки, и таким образом, широковещательный эффект становится более заметным..."
http://tl.rulate.ru/book/129535/5725213
Готово:
